金线莲研究进展

郭慧慧，蒋元斌，林丛发，周丽英

(福建省宁德市农业科学研究所　355017)



金线莲研究进展

郭慧慧，蒋元斌，林丛发，周丽英

(福建省宁德市农业科学研究所355017)

从金线莲生物学特性、成分分析、生理活性及分子生物学等方面的研究结果进行综述，并讨论目前金线莲生产及应用方面存在的主要问题。

金线莲；生物学；试验研究；综述

金线莲为兰科开唇兰属的多年生草本植物，别名金线兰、金丝草、树草莲、金钱仔草、金线虎头蕉、金线入骨消等[1-2]。主要分布在大洋洲、亚洲热带及亚热带地区，在中国以福建省、浙江省、江西省为主要分布区[3]。全草入药，味甘、性平，具有清热凉血、除湿解毒的功效[4]，主要用于治疗肿瘤、高血压、小儿发育不良、糖尿病、风湿病等，因其无毒副作用、使用安全，药用价值越来越受到重视。同时其株型小巧美观、叶型优美、叶脉独特，具有一定的观赏性[5-6]。但生态环境的破坏及人为过度采挖使得金线莲野生资源濒临灭绝。因此，保护和开发金线莲资源十分必要。本文就金线莲研究现状进行综述，以期为进一步研究和开发利用金线莲资源提供参考。

1　生物学特性

1.1形态特征

金线莲株高4～20 cm，根茎细软，根状茎匍匐生长；茎圆筒形，茎节明显，节上有不定根；叶互生，叶为卵形或圆卵形，大小因品种而异；叶片一般有具金属光泽的独特叶脉，颜色及纹路因品种而异[7]；花茎从顶端抽出，总状花序，1～6朵疏散小花，颜色为白色或黄色，花药两室，柱头2个，胚珠细小[8]；结棕色蒴果，种子构造简单，呈细小褐色粉状，由种皮及未发育分化的胚组成，种皮细胞呈不规则四边形或长方形[9]。2015年邵清松等[10]采用联苯胺—过氧化氢法测定金线莲的柱头可授性，结果表明：柱头开花当天就具有可授性，第4 d最强，随后逐渐降低；采用TTC法和过氧化氢酶法测定其花粉活力及寿命，结果表明：花粉活力先上升后下降，置于4℃冰箱贮藏可延长花粉活力。

1.2生长环境

金线莲常生长在人迹罕至、凉爽、阴湿、弱光的生态环境下，其产地土壤以红壤为主，部分为黄壤或紫色土；一般空气相对湿度85%～95%、温度20～25℃、海拔300～1600 m；喜生长于山涧常绿阔叶林下枯枝落叶层、树兜、石壁、沟边等阴湿处[11-14]。目前许多学者研究光照强度、光质及温度等环境因素对金线莲生长的影响。吴荣哲等[15]研究表明：驯化时4000 lx为最适光照强度，此时植株的鲜重和干重都最重、净光合速率最高，而强光可诱发金线莲光抑制现象，导致其生长缓慢。魏翠华等[16]研究表明：2000～5000 lx的光照强度适宜植株正常生长，有利于干物质积累。何碧珠等[17]研究表明：光照强度为3000 lx时，植株的株高、叶片大小、茎粗、鲜重和干重均达到最大值。周锦业等[18]及刘敏玲等[19]研究表明：红光与黄光有利促进金线莲株高增大，但植株长势较弱，叶绿素a和叶绿素b含量较低；绿光对金线莲各项指标均无促进作用；蓝光有利于金线莲的生长，叶面积明显增长，生物积累量增加，叶绿素含量相对较高。牛蓓等[20]研究表明：金线莲的最适生长温度为25℃，此时金线莲的可溶性蛋白质含量和可溶性多糖含量最多。

2　成分分析及生理活性研究

2.1黄酮类

黄酮类化合物均呈黄色，且具有4位羰基，大多数为结晶状固体，一般难溶或不溶于水，可溶于甲醇、乙醇、乙醚等有机溶剂及稀碱。其具有诸多功效，如生物类黄酮是自由基猝灭剂和抗氧化剂，能有效防止脂质过氧化引起的细胞破坏，起到抗癌、防癌的作用[21]；可阻断β受体，且在亚细胞水平上对线粒体产生影响及抑制心脏磷酸二酯酶活性，从而改善心血管平滑肌的收缩舒张功能；低浓度可促进淋巴细胞转化，从而提高机体免疫功能等[22]。

目前针对金线莲中黄酮的研究主要有4个方面。一是含量测定方面。金线莲中黄酮含量测定主要采用紫外分光光度法[23-27]、高效液相色谱法[28]、反相高效液相色谱法[29]、液—质联用[30]及荧光分光光度法[31]。二是提取工艺优化方面。关璟等[23]研究表明：用12倍量95%乙醇浸泡过夜，加热回流提取3次，每次1.5 h是福建金线莲黄酮的最佳提取工艺；赵保发等[32]研究表明：金线莲黄酮最佳提取条件为用60%乙醇溶液作溶剂、液料比20∶1、浸提温度80℃、回流提取3次、每次40 min；余杰等[33]利用球面设计法优化金线莲黄酮类物质提取工艺的试验结果表明：最佳工艺为液料比24∶1、乙醇浓度63%、提取时间48 h；张秀才等[24]研究表明：最佳提取工艺为20倍量的95%乙醇回流提取3次，每次90 min；牟洋等[28]研究表明：最佳提取工艺为回流—醇提法；张杭颖[34]研究表明：最佳提取条件为液料比30∶1、微波功率300 W、60%乙醇、提取时间5 min。三是指纹图谱建立方面。金线莲中检测到的黄酮类物质有芦丁、槲皮素、异槲皮素、槲皮素-7-O-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-β-D-芸香糖苷、山奈酚、异鼠李素、异鼠李素-3-O-新橙皮糖苷、异鼠李素-3，7-O-β-D-二葡萄糖苷、异鼠李素-7-O-β-D-二葡萄糖苷及异鼠李素-3-4-O-β-D-二葡萄糖苷[23,28,30,35]。四是外界因素影响方面。关璟等[25]研究表明：在栽培过程中加入与兰科植物共生的内生真菌MF-23，有利于提高人工栽培的福建金线莲黄酮类化合物含量。

2.2多糖及糖苷

多糖是一类由醛糖或酮糖以糖苷键线性或者分枝链接而成的链状聚合物，具有提高免疫力、降血糖、抗肿瘤、抗病毒等功能。金线莲中多糖的研究主要集中在其单糖组成、提取工艺优化及生理功能方面。多糖组成上，杨振国等[36]研究表明：金线莲多糖由葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、鼠李糖和甘露糖6种单糖组成，且单糖含有α-和β-吡喃环，其中半乳糖和葡萄糖占75%以上。吴岩斌等[37]采用柱前衍生化HPLC法测定不同基源金线莲多糖的单糖组成，发现花叶开唇兰多糖由甘露糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖组成；台湾银线兰多糖由甘露糖、半乳糖醛酸、葡萄糖和半乳糖组成；滇越金线兰多糖由甘露糖、葡糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖组成。提取工艺优化上，游侃[38]研究表明：稀碱法是提取金线莲多糖的一种效率高且稳定可行的提取方法。潘晓丽等[39]采用超声波法提取金线莲多糖。李萍等[40]研究表明：浸提温度90℃、浸提时间4 h、液料比20∶1是金线莲多糖的最佳提取条件，此条件下金线莲粗多糖得率为28.69%。生理功能上，近年的研究表明金线莲多糖具有提高免疫力[41-42]、清除自由基[43]、抑瘤活性[44-45]、抗氧化[46]及降血糖[47-49]的功能。

金线莲苷3(R)-羟基-γ-丁内酯3位R构型的手性碳和β-D葡萄糖以糖苷键连接形成的葡萄糖苷，化学名为3R-β-D-吡喃葡萄糖氧基-γ-丁内酯[50]，其可通过加速脂质代谢抑制肥胖小鼠的体质量、肝质量的增加[51-52]；具有保肝护肝作用，模型用药组的小鼠GPT/ALT、GOT/AST活性、肝脏系数、脾脏系数均显著低于模型对照组，并呈剂量依赖型[53]；对内皮细胞具有保护作用，金线莲给药组人脐静脉内皮细胞的SOD、CAT活力和总抗氧化能力显著高于模型组且呈剂量依赖型[54]；可改善骨质疏松，给药组小鼠4周后骨小梁体积增加23%、数量增加40%、厚度增加28%、分离度减少15%[55]；可抑制炎症反应，金线莲苷用药量为300 mg/kg时，诱导的炎症小鼠48 h存活率为60%，对照组仅为10%[56]。

2.3其他

张海等[57]采用石油醚索氏提取法及气相色谱—质谱联用法分析其挥发油成分，共检出34种成分，鉴定出26种化合物，占挥发油总量的86.3%，主要成分为叶绿醇、油酸、植物醇、油酸酰胺、反式角鲨烯、植酮及2-单棕榈酸甘油，含量分别为32.823%、28.759%、5.271%、4.797%、3.484%、2.787%及1.789%。曾健等[58]研究表明：金线莲中生物碱的主要成分是异亮石松碱，对实验动物有强烈的镇痛作用，效果比吗啡高10～40倍，但伴随有“震颤”的毒性。钟添华[59]应用HPLC-APCI-MS联用技术对提取的甾醇物质进行定性和定量分析，检测出金线莲中含麦角甾醇0.968 mg/g、豆甾醇1.19 mg/g、β-谷甾醇1.06 mg/g、齐墩果酸0.161 mg/g及熊果酸1.130 mg/g。

3　分子生物学研究

分子生物学是一门从分子水平研究生物大分子结构与功能，从而阐明生命现象本质的学科。对金线莲来说，应用分子生物学技术进行微观上的研究也是必不可少的。目前金线莲分子生物学方面的研究主要集中在品种鉴定及遗传多样性方面，应用的是ITS及matK的序列多态性并通过构建分子系统发育进化树确立品种的遗传距离[60-61]。近年来不少学者研究内生真菌对金线莲栽培的影响，发现菌根真菌对金线莲的生长和发育具有促进作用[62]，从而引发了学者对共生期间金线莲基因差异表达的兴趣。有研究采用差异显示逆转录聚合酶链反应(DDRT-PCR)及反向Northern印迹分析技术研究与菌根真菌Epulorhizasp.共生期间金线莲基因的差异表达，结果表明：在共生期间金线莲的5个基因表达上调，包括编码尿嘧啶磷酸基因(UPRTs; EC2.4.2.9)和一个假设蛋白；一个编码氨基酸跨膜转运的基因下调；而编码tRNA-Lys (trnK)和成熟酶K(matK)的基因仅在接种苗中表达[63]。另外通过分子技术研究金线莲抗病机理也是学者们关注的方面。有研究采用反转录聚合酶链反应及免疫印迹法发现台湾金线莲的主要活性物质Kinsenoside可降低抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的股骨mRNA表达，并能通过降低RANKL诱导的NF-κB和NFATc1活性来抑制OVX小鼠的破骨细胞形成[64]。

4　讨论

目前，科研工作者已对金线莲的组培快繁、大棚种植及林下种植开展了大量研究工作，为其人工栽培种苗提供技术保障。但国内金线莲还缺乏行业质量标准，由于金线莲价格较高，一些不法商人想方设法制假造假。因此，市场上的金线莲产品鱼龙混杂。另外，在金线莲优良品种选育及栽培过程中病害方面的研究相对较少，尤其是对其生产影响较大、制约其种植规模的金线莲茎腐病的防治方面。同时，在成分分析及药理分析上作用机制、细胞及分子生物学等方面的研究深度还不够，限制了其在临床上的开发与应用。因此，金线莲产业要发展壮大仍然有很长的路要走。

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(责任编辑：林芸青)

Research progress inAnoectochilusroxburghii

GUO Hui-hui, JIANG Yuan-bin, LIN Cong-fa, ZHOU Li-ying

(NingdeInstituteofAgriculturalSciences,FujianProvince355017)

In this paper, the research results of biological characteristics, chemical composition analysis, physiological activity and molecular biology ofAnoectochilusroxburghiiwere reviewed, and the main problems existing in its present production and application were discussed also.

Anoectochilusroxburghii; biology; experimental study; review

2016-02-29

郭慧慧，女，1989年生，研究实习员。

宁德市科学技术计划项目(20140082)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.03.022